Журнал Science назвав головні наукові відкриття року

Журнал Science традиційно підбив підсумки року і назвав головні наукові відкриття. Так, проривом року назвали штучний інтелект, який може спрогнозувати згортання білків. Повний перелік переможців був опублікований на сайті видання.

У своїй промові на врученні Нобелівської премії 1972 американський біохімік Крістіан Анфінсен заявив про те, що одного разу можна буде передбачити тривимірну структуру будь-якого білка, просто виходячи з послідовності його амінокислотних будівельних блоків. Лише в людському тілі містяться сотні тисяч білків, тому такий прорив міг би знайти застосування у створенні ліків та розумінні основ біології.

Лише через 50 років дослідники створили програмне забезпечення, кероване штучним інтелектом, здатне відтворювати тисячі точних білкових структур. Зазначається, що раніше білкові структури можна було передбачити лише шляхом копіткого лабораторного аналізу. Але тепер форми можна буде швидко передбачити для десятків тисяч білків та їхніх комплексів. Вчені називають це «кардинальною зміною для структурної біології».

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Вчені вперше виміряли час життя бозона Хіггса

2018 року з'явилася програма AlphaFold компанії Google DeepMind. Вона навчалася роботі на вже готових базах білкових структур. У 2020 році створено програму AlphaFold2, що складалася з мережі 182 процесорів, оптимізованих для машинного навчання. Вона працювала на рівні експериментальних методів.

На початку цього року програма RoseTTAFold спрогнозувала структури сотень білків, всі з класу загальних лікарських мішеней. Через тиждень вчені з DeepMind заявляли, що вони зробили те саме з 350 тисячами білків, виявленими в людському тілі - 44% усіх відомих людських білків. Найближчими місяцями вони очікують, що їхня база даних зросте до 100 мільйонів білків усіх видів, що становить майже половину від загального числа, яке, як вважається, існують.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій та культури.

Інші важливі відкриття року

• Вилучення ДНК із ґрунту. Цього року вчені виявили у ґрунті печери ДНК, яка колись містилася в ядрах людських клітин. Дослідники використають цю «брудну ДНК», щоб ідентифікувати мешканців печер у всьому світі.
• Термоядерний реактор вперше виробив більше енергії, ніж було витрачено його роботу. Тепер вчені працюють над тим, щоб повторити та покращити отриманий результат.
• Ліки від COVID-19. Компанії Pfizer та Merck & Co заявили про успішні випробування своїх препаратів. Крім того, продовжуються клінічні випробування інших ліків, які, як вважають, також можна використовувати при лікуванні захворювання.
• Лікування посттравматичного стресового розладу за допомогою екстазі.
• Прогрес у розробці моноклональних (штучних) антитіл для лікування раку, малярії, COVID-19, ВІЛ та інших небезпечних захворювань.
• Вивчення внутрішньої структури та ядра Марса за допомогою лендера InSight.
• Вчені підтвердили більший магнетизм мюона, "важчого" і нестабільного "родича" електрона, ніж передбачала теорія елементарних частинок і сил. Магнетизм мюона дав ученим опосередкований спосіб пошуку додаткових невідкритих частинок.
• Технологія CRISPR дозволила відредагувати ген усередині тіла. Дослідникам вдалося прибрати токсичний білок із печінки та трохи покращити зір у людей зі спадковою сліпотою.
• Крок по дорозі дослідження раннього ембріонального розвитку. Вчені просунулися по дорозі створення легальних альтернатив нелегальним дослідженням. Штучні ембріони миші розвивалися набагато довше, ніж зазвичай. Були також створені «репліки» ембріонів зі стовбурових клітин людини та перепрограмованих «дорослих» клітин.